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1、计 算 机 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 I 页 共 I 页一氧化碳报警器论文摘要：鉴于单片机 STC12C5A60S2 具有高速/低功耗/超强抗干扰的特点，开发设计了一种基于 STC12C5A60S2 的一氧化碳报警器，为了提高系统的灵敏度和准确性，系统采用了一种十分稳定的传感器 MQ-7。该报警器对一氧化碳进行实时控制，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警。关键词：一氧化碳，单片机，报警器，传感器Abstract: in view of the MCU STC12C5A60S2 has high speed / low power consumption / st
2、rong anti-interference characteristics, developed a carbon monoxide alarm system based on STC12C5A60S2, in order to improve the sensitivity and accuracy of the system, the system uses a very stable sensor MQ-7. The alarm for the real time control of carbon monoxide, when the concentration of carbon
3、monoxide exceeds the allowable value, the control circuit for alarm.Keywords: carbon monoxide, microcontroller, alarm, sensor Abstract: in view of the MCU STC12C5A60S2 has high speed / low power consumption / strong anti-interference characteristics, developed a carbon monoxide alarm system based on
4、 STC12C5A60S2, in order to improve the sensitivity and accuracy of the system, the system uses a very stable sensor MQ-7. The alarm for the real time control of carbon monoxide, when the concentration of carbon monoxide exceeds the allowable value, the control circuit for alarm.Keywords: carbon mono
5、xide, single chip microcomputer, alarm, senso计 算 机 与 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 II 页 共 14 页目录1 引言 .12 设计要求 .12.1 课程设计目的 .12.2 课程设计内容和要求 .12.3 设计工作任务及工作量的要求 .13 方案设计 .23.1 设计原理 .24 电路器件介绍 .24.1 单片机简介 .24.2 MQ-7 气体传感器简介 .34.3 1602 液晶显示的介绍 .45 电路设计及原理分析 .45.1 单片机引脚分配 .45.2 时钟电路 .45.3 复位电路 .55.4 蜂鸣器接口电路 .55
6、.5 灯光显示电路 .56 系统软件设计 .57 实物图 .68 课程设计体会 .7参 考 文 献 .8计 算 机 与 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 3 页 共 14 页1 引言一氧化碳报警器，是一种经常使用的设备,本次实现利用单片机STC12C5A60S2 和 MQ-7 一氧化碳气敏传感器对房间的一氧化碳浓度进行检测、根据设计的要求，如果超过设定浓度，可以进行声、光报警。通过设计，掌握数据采集系统的工作原理、掌握计算机控制系统的设计原理。2 设计要求2.1 课程设计目的1.设计一个由计算机控制的一氧化碳报警器，可以对房间的一氧化碳浓度进行检测，如果超过设定浓度，可以进行声、光
7、报警。通过设计，掌握数据采集系统的工作原理、掌握计算机控制系统的设计原理。2.利用 STC12C5A60S2 完成控制要求。熟悉并了解单片机控制系统的详细工作原理。3.利用Keil uVision、proetus、protel 画出硬件原理图、软件仿真图。2.2 课程设计内容和要求1.选择传感器，设计接口电路，对房间的一氧化碳浓度进行检测。设计声光报警电路，当浓度超过一定浓度时自动报警。2.用 protel 设计硬件原理图 3.选择控制算法，编写控制程序。用 Keil uVision 设计完整的控制程序（C 语言或者汇编语言）4.编译、下载、运行5.用 proetus 给出软件仿真结果，并显示
8、当一氧化碳浓度2.3 设计工作任务及工作量的要求1根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。计 算 机 与 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 4 页 共 14 页2画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。3. 用 Proteus 软件绘制硬件电路图并仿真。4. 软件设计包括流程图、用汇编语言或 C 语言对软件进行编译，并能通过调试。 3 方案设计利用单片机和一氧化碳传感器构造一氧化碳报警器，可以对房间的浓度一氧化碳进行检测。如果超过设定浓度，可以进行声、光报警。3.1 设计原理该一氧化碳传感器原理框图如图 3-1，总体原理
9、为：利用 STC12C5A60S2单片机和一氧化碳传感器构造，可以对房间的一氧化碳浓度进行检测，如果超过设定浓度，可以进行声、光报警并对一氧化碳浓度进行调节。通过 C 语言对单片机的编程对相应状态进行检测并作出响应。4 电路器件介绍4.1 单片机简介STC12C5A60S2/AD/PWM 系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代 8051 单片机，指令代码完全兼容传STC12C5A60S2 单片机LCD1602 显示器一氧化碳传感器报警器灯光指示计 算 机 与 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 5 页 共 14 页统 8051,
10、但速度快 8-12 倍。内部集成 MAX810 专用复位电路,2 路 PWM,8 路高速10 位 A/D 转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。其引脚图如图。4.2 MQ- 7 气体传感器简介一、长尺寸：32mm X 宽 22mm X 高 27mm二、主要芯片：LM393、MQ-7 气体传感器三、工作电压：直流 5 伏四、特点：1、具有信号输出指示。2、双路信号输出（模拟量输出及 TTL 电平输出）3、TTL 输出有效信号为低电平。 （当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）4、模拟量输出 05V 电压，浓度越高电压越高。5、对一氧化碳具有很高的灵敏度和良好的选择性。6、具有长期的使
11、用寿命和可靠的稳定性五、应用：用于家庭、环境的一氧化碳探测装置。适宜于一氧化碳、煤气等的探测。计 算 机 与 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 6 页 共 14 页12YXTALGND30pFC4.3 1602 液晶显示的介绍液晶极其省电，1602 液晶最多可以输出 32 个字符，电路只需简单的连接即可，程序设计也很简单，可以移植现成的模板。但是使用有温度范围限制，且因是反光式的，在外界光线很明亮的情况下很容易看不清楚。 由于 1602 耗电量低且程序编写简单，电路连接简单。显示清楚。电路图如图 4-3。5 电路设计及原理分析单片机引脚分配XTAL1、XTAL2：外接电路，产生时钟
12、信号；RST：外接复位电路；P2：外接 LCD1602 显示器；P3：外接蜂鸣器和一氧化碳传感器；5.2 时钟电路STC12C5A60S2 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1 和 XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶休或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路参见图 5-2。图 4-3 LCD1602 引脚图 RkVOSWEB47UP-图 5-2 时钟电路 图 5-3 复位电路计 算 机 与 控 制 技 术 课 程 设 计 说 明 书第 7 页 共 14 页5.3 复位电路单片机的复位引脚 RST 出现 2 个机器周期以上的高电平时单片机复位，根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。上电后，由于电容 C3 的充电和反相门的作用，使 RST 持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键 K 后松开，也能使 RST 为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。如图 5-3。5.4 蜂鸣器接口电路利用单片机发出 PWM 波形，三极管放大电路进行驱动，从而使蜂鸣器发出警报。如图 5-4。5.5 灯光显示电路如果超过设
